Всяка машина има контролен панел за управление на различни функции, особено на механизма за включване и изключване.

Чудили ли сте се някога дали и нашият мозък има такава система, с която може да се контролират функциите на мозъка?

Е, нови изследвания предполагат "обем молекулярно копче ", което регулира електрическите сигнали в мозъка при учене и особено при паметта.

Това може да е главният превключващ механизъм, който може да промени ситуацията при нервните разстройства.

Изследването, публикувано от Майкъл Хоппа и неговия екип, показва как регулирането на електрическите сигнали може да играе важна роля. Изследването се върти около идентифицирането на молекули, които регулират сигнала.

ИДЕЯТА НА ИЗСЛЕДВАНЕТО

Синапсите са местата, където се предават електрическите сигнали между нервните клетки.

Мозъкът превръща тези електрически сигнали в химически невротрансмитери, които преминават през синаптичните пролуки. Екипът описва как формите на електрическите сигнали влияят благоприятно върху функционирането на синапсите.

Невроните, които се активират по време на невротрансмисията, имат различни модели.

Тези промени във формите и броя водят до укрепване или отслабване на синапсите (известно още като синаптична пластичност).

Когато мозъчните клетки от двете страни на синапса непрекъснато обменят химически сигнали, се получава дългосрочно потенциране (LTP).

Тази LTP подобрява сигнализацията между клетките и синапсите и също така води до укрепване на синапсите. Това LTP е в основата на ученето и спомените в мозъка на място, наречено хипокампус.

Изследователите са се фокусирали върху областта на хипокампуса в мозъка. Те установили, че сигналите, предавани през синапса в тази област, са аналогични.

Екипът открива, че електрическите сигнали или "пиковете" се предават под формата на аналогови, а не на цифрови сигнали.

Това откритие проправя пътя им към по-ясно разбиране на механизма. Тези аналогови сигнали улесниха регулирането на силата на мозъчната верига.

Открита е и молекулата, която регулира тези електрически сигнали. Молекулата Kvβ1 разширява пресинаптичното действие.

Тази молекула не само регулира калиевия ток, но и помага за формирането на електрическите сигнали.

Когато преди това са провели експеримента, те са изключили молекулата Kvβ1 при мишките. Скоро резултатите показали противоположна реакция - имало драстично въздействие върху цикъла на съня и паметта на мишките.

Това потвърждава положителното действие на молекулата в системата.

Освен това изследванията им разкриват как един електрически импулс може да пренесе няколко бита информация, което позволява по-добър контрол при нискочестотни сигнали.

Това означава, че мозъкът ни е много по-ефективен, отколкото можем да си представим. Технически мозъкът ни изпълнява свръхкомпютърни задачи при ниска електрическа сигнализация.

Изследванията им позволяват измерване на напрежението и невротрансмитерите с помощта на светлина, която от своя страна измерва електрическите сигнали в местата на синаптичните връзки.

Това промени гледната точка и разшири обхвата на изследванията в областта на молекулярните регулатори, които играят жизненоважна роля за мозъчната дейност.

Това откритие дава възможност за изцяло нов път за фармацевтичните продукти. Това може да доведе до откриването на нови начини за доставяне на лекарства в случай на деменция или болест на Алцхаймер.

Молекулярните регулатори могат да бъдат ключът към използването на пълния капацитет на мозъка. Много неврологични заболявания биха могли да бъдат излекувани, ако се открие правилният път на мозъчния метаболизъм.

Както казват, че ученето никога не изчерпва ума, то е сила, която може да промени света. Това откритие несъмнено води до съвсем ново ниво на учене и сила да го задържим.

За да научите повече за техните изследвания, разгледайте посочената по-долу справка.

Справка :

В Ha Cho, Lauren C. Панцера, Морвен Чин, Скот А. Алпизар, Хенаро Е. Олведа, Робърт А. Хил, Майкъл Б. Хоппа. Калиевата канална субединица Kvβ1 служи като основна контролна точка за синаптичното улеснение. Сборник на Националната академия на науките, 2020; 202000790

DOI: 10.1073/pnas.2000790117

Свързани статии
абонамент за лого

Абонирайте се за нашия бюлетин

Ексклузивно висококачествено съдържание за ефективни визуални
комуникация в областта на науката.

- Ексклузивно ръководство
- Съвети за дизайн
- Научни новини и тенденции
- Уроци и шаблони